全面揭秘HTTPS协议包：安全通信的背后机制
一、引言
随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益受到人们的关注。
HTTPS协议作为互联网安全通信的重要基石，广泛应用于网页浏览、文件传输、邮件通信等领域。
HTTPS协议通过在HTTP协议基础上引入SSL/TLS加密技术，实现对通信内容的加密传输，保障了数据传输的安全性。
本文将全面揭秘HTTPS协议包，阐述安全通信的背后机制。
二、HTTPS协议概述
HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
它是在HTTP协议的基础上，通过SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）协议提供的安全传输机制。
HTTPS协议的主要目标是提供对通信内容的加密，确保数据的完整性和机密性。
在HTTPS通信过程中，数据在客户端和服务器之间传输前会被加密，到达接收方后再进行解密，从而防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
三、HTTPS协议包结构
HTTPS协议包是在HTTP协议包的基础上，增加了SSL/TLS层形成的。
HTTPS协议包结构包括应用层、传输层、SSL/TLS层和网络层。
下面分别介绍各层的作用及功能。
1. 应用层：应用层是HTTPS协议包的最顶层，负责处理特定的网络应用服务，如网页浏览、文件传输等。HTTP协议作为应用层协议之一，负责数据的请求和响应。
2. 传输层：传输层主要负责数据的传输，包括TCP（TransmissionControl Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）两种协议。在HTTPS通信中，主要使用TCP协议进行数据传输。
3. SSL/TLS层：SSL/TLS层是HTTPS协议包的核心层，负责数据的加密、解密、验证等操作。该层通过采用对称加密和非对称加密技术，确保数据的机密性和完整性。
4. 网络层：网络层主要负责数据的路由和传输，包括IP协议等。在HTTPS通信中，网络层负责将加密后的数据报文传输到目标服务器。
四、HTTPS安全通信机制
HTTPS协议通过以下机制实现安全通信：
1. 加密机制：HTTPS采用SSL/TLS加密技术，对通信内容进行加密，确保数据在传输过程中的机密性。
2. 证书验证：HTTPS通过证书验证机制，确保通信双方的身份真实性。服务器通过向客户端提供数字证书来证明自己的身份，客户端对数字证书进行验证，以确保连接的可靠性。
3. 完整性保护：HTTPS通过采用消息认证码（MAC）等技术，确保数据的完整性。在数据传输过程中，任何微小的改动都能被检测出来，从而防止数据被篡改。
4. 压缩技术：HTTPS还支持数据压缩技术，以减少数据传输量，提高传输效率。
五、HTTPS协议工作流程
HTTPS协议的工作流程包括建立连接、交换密钥、加密传输和关闭连接等步骤。具体如下：
1. 建立连接：客户端与服务器建立TCP连接。
2. 交换密钥：服务器向客户端发送数字证书，客户端验证数字证书后，生成随机对称密钥，并将生成的密钥通过加密方式发送给服务器。
3. 加密传输：客户端和服务器采用约定的加密算法和密钥，对通信内容进行加密后传输。
4. 关闭连接：通信结束后，客户端和服务器关闭连接。
六、结论
本文全面揭示了HTTPS协议包的结构和安全通信机制。
HTTPS通过SSL/TLS加密技术、证书验证机制、完整性保护和压缩技术等技术手段，实现了对通信内容的加密传输，保障了数据传输的安全性。
在互联网应用日益广泛的今天，HTTPS已成为互联网安全通信的重要基石。
https如何进行加密传输
HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）与服务端（网站）之间进行一次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。
TLS/SSL协议不仅仅是一套加密传输的协议，更是一件经过艺术家精心设计的艺术品，TLS/SSL中使用了非对称加密，对称加密以及HASH算法。
握手过程的具体描述如下：1.浏览器将自己支持的一套加密规则发送给网站。
2.网站从中选出一组加密算法与HASH算法，并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。
证书里面包含了网站地址，加密公钥，以及证书的颁发机构等信息。
3.浏览器获得网站证书之后浏览器要做以下工作： a) 验证证书的合法性（颁发证书的机构是否合法，证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等），如果证书受信任，则浏览器栏里面会显示一个小锁头，否则会给出证书不受信的提示。
b) 如果证书受信任，或者是用户接受了不受信的证书，浏览器会生成一串随机数的密码，并用证书中提供的公钥加密。
c) 使用约定好的HASH算法计算握手消息，并使用生成的随机数对消息进行加密，最后将之前生成的所有信息发送给网站。
4.网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作： a) 使用自己的私钥将信息解密取出密码，使用密码解密浏览器发来的握手消息，并验证HASH是否与浏览器发来的一致。
b) 使用密码加密一段握手消息，发送给浏览器。
5.浏览器解密并计算握手消息的HASH，如果与服务端发来的HASH一致，此时握手过程结束，之后所有的通信数据将由之前浏览器生成的随机密码并利用对称加密算法进行加密。
这里浏览器与网站互相发送加密的握手消息并验证，目的是为了保证双方都获得了一致的密码，并且可以正常的加密解密数据，为后续真正数据的传输做一次测试。
另外，HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：非对称加密算法：RSA，DSA/DSS对称加密算法：AES，RC4，3DESHASH算法：MD5，SHA1，SHA256
https网站为什么就是安全的网站呢 证书是什么意思
HTTPS，是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。
即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，HTTPS的实现，需要CA信任机构签发SSL数字证书，而签发过程中需要办理合法手续。
您可以理解汽车上路需要考驾驶证一样，而这个驾驶证也有固定的年审时间，安装条件与门槛的，而对于办法驾驶证的机构，门槛高的离谱，因为他需要针对全球浏览器信任目录，而成立这种机构往往需要好几个亿。
在线签发办理：网页链接HTTPS：SSL及其继任者传输层安全，TLS是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。
TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。
https和http的区别？
HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。
超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。
为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。
一、HTTP和HTTPS的基本概念
HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。
HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。
HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。
二、HTTP与HTTPS有什么区别？
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。
简单来说，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全。
HTTPS和HTTP的区别主要如下：
1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。
3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。
4、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。
三、HTTPS的工作原理
我们都知道HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。
客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。
（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。
（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端。
（3）客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级。
（4）客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站。
（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。
四、HTTPS的优点
尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下几个好处：
（1）使用HTTPS协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；
（2）HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。
（3）HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。
（4）谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。
五、HTTPS的缺点
虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：
（1）HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；
（2）HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；
（3）SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。
（4）SSL证书通常需要绑定IP，不能在同一IP上绑定多个域名，IPv4资源不可能支撑这个消耗。
（5）HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
最关键的，SSL证书的信用链体系并不安全，特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下，中间人攻击一样可行。
六、http切换到HTTPS
如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？
这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。
例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。
所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。
例如：将改为//。
然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。
